《BMC Genomics》:The Microtus fortis chromosome-level genome: illuminating adaptive evolution and natural parasite immunity
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田鼠首个染色体级基因组揭示MHC I类基因家族显著扩张与寄生虫抵抗关联
摘要
芦苇田鼠(Microtus fortis)是一种重要的啮齿动物模型,其显著的特点是对Schistosoma japonicum感染具有强大的天然抵抗力。为了揭示这种卓越免疫力的遗传基础,我们首次完成了M. fortis的染色体级基因组组装。通过使用PacBio HiFi长读长测序技术结合Hi-C支架技术,我们构建了一个高质量的2.29 Gb基因组。该基因组被锚定在26个伪分子上, contig N50达到68.89 Mb,并将97.73%的序列整合到了支架中。该基因组具有较高的完整性(BUSCO评分96.3%,glires_odb10),重复序列占比为42.93%。比较基因组分析显示M. fortis与Mus musculus之间存在高度的基因同源性(95%)和保守的染色体结构。系统发育分析表明M. fortis大约在490万年前与其他Microtus物种分化,支持将其归类为Alexandromys亚属。值得注意的是,基因家族进化分析发现与免疫相关的通路存在显著扩展,这些扩展主要涉及T细胞受体(TRAV、TRBV)以及主要组织相容性复合体(MHC)I类和II类基因。进一步分析显示MHC I类基因家族在特定谱系中经历了广泛的扩张和多样化,这些基因主要聚集在22号染色体上。这些基因组特征,尤其是扩增的T细胞受体和MHC基因库,很可能是M. fortis强大免疫反应和天然抗寄生虫能力的关键因素。这一高质量的基因组组装为研究M. fortis的适应性进化及其独特生物学特性(尤其是其抗寄生虫机制)提供了宝贵的资源。
芦苇田鼠(Microtus fortis)是一种重要的啮齿动物模型,其显著的特点是对Schistosoma japonicum感染具有强大的天然抵抗力。为了揭示这种卓越免疫力的遗传基础,我们首次完成了M. fortis的染色体级基因组组装。通过使用PacBio HiFi长读长测序技术结合Hi-C支架技术,我们构建了一个高质量的2.29 Gb基因组。该基因组被锚定在26个伪分子上, contig N50达到68.89 Mb,并将97.73%的序列整合到了支架中。该基因组具有较高的完整性(BUSCO评分96.3%,glires_odb10),重复序列占比为42.93%。比较基因组分析显示M. fortis与Mus musculus之间存在高度的基因同源性(95%)和保守的染色体结构。系统发育分析表明M. fortis大约在490万年前与其他Microtus物种分化,支持将其归类为Alexandromys亚属。值得注意的是,基因家族进化分析发现与免疫相关的通路存在显著扩展,这些扩展主要涉及T细胞受体(TRAV、TRBV)以及主要组织相容性复合体(MHC)I类和II类基因。进一步分析显示MHC I类基因家族在特定谱系中经历了广泛的扩张和多样化,这些基因主要聚集在22号染色体上。这些基因组特征,尤其是扩增的T细胞受体和MHC基因库,很可能是M. fortis强大免疫反应和天然抗寄生虫能力的关键因素。这一高质量的基因组组装为研究M. fortis的适应性进化及其独特生物学特性(尤其是其抗寄生虫机制)提供了宝贵的资源。